与えられた関数 $y = |-x^2 + 2x|$ のグラフを描く問題です。

幾何学グラフ二次関数絶対値
2025/8/14

1. 問題の内容

与えられた関数 y=x2+2xy = |-x^2 + 2x| のグラフを描く問題です。

2. 解き方の手順

まず、f(x)=x2+2xf(x) = -x^2 + 2x のグラフを描きます。次に、y=f(x)y = |f(x)| のグラフを描くために、f(x)f(x) のグラフの yy 座標が負の部分を xx 軸に関して対称に折り返します。
ステップ1:f(x)=x2+2xf(x) = -x^2 + 2x のグラフを描く。
f(x)=x2+2x=(x22x)=(x22x+11)=(x1)2+1f(x) = -x^2 + 2x = -(x^2 - 2x) = -(x^2 - 2x + 1 - 1) = -(x-1)^2 + 1
これは頂点が (1,1)(1, 1) で上に凸の放物線です。xx軸との交点を求めます。
x2+2x=0-x^2 + 2x = 0
x(x+2)=0x(-x+2) = 0
x=0x = 0 または x=2x = 2
したがって、xx軸との交点は (0,0)(0, 0)(2,0)(2, 0) です。
ステップ2:y=f(x)=x2+2xy = |f(x)| = |-x^2 + 2x| のグラフを描く。
y=x2+2xy = |-x^2 + 2x| は、f(x)=x2+2xf(x) = -x^2 + 2x の絶対値です。f(x)f(x) のグラフの yy 座標が負の部分、つまり存在しない部分はありません。f(x)0f(x) \ge 0 の範囲は 0x20 \le x \le 2 です。したがって、0x20 \le x \le 2 の範囲では、y=x2+2xy = -x^2 + 2x のグラフと同じです。それ以外の範囲では、グラフは存在しません。ここで,yyの値は常に正であることに注意します.f(x)=x2+2xf(x)=-x^2+2xの値域はy1y \leq 1ですが、y=f(x)y=|f(x)|は常に非負の値しかとらないので、y0y \geq 0です.f(x)0f(x) \ge 0のときy=f(x)y=f(x)であり,f(x)<0f(x) \lt 0のときy=f(x)y = -f(x)となります.

3. 最終的な答え

グラフは、頂点が (1,1)(1, 1) で、x軸との交点が (0,0)(0, 0)(2,0)(2, 0) である上に凸の放物線です。グラフの形状が求められているため、グラフを正確に描画する必要があります。

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